1.2. Залізобетонні бункери

Бункерами називають саморозвантажувальні ємкості для сипучих матеріалів, які мають порівняно малу висоту відносно розмірів в плані. Зазвичай в бункерах висота не перевищує найбільший розмір в плані не більше ніж в 1,5 рази. Бункери складаються з верхньої призматичної частини, нижньої призматичної, воронки та опор. Завдяки воронкам відбувається самопливне розвантажування бункера. Похилі стіни призматичної частини повинні мати нахил на 5…10^○ більший, ніж кут внутрішнього тертя сипучого матеріалу. Верхня призматична частина призначена для збільшення ємності бункера і визначається технологічними вимогами. Інколи бункери можуть складатися тільки з пірамідальної частини.

В бункерах зберігають різноманітні сипучі матеріали: вугілля, кокс, руду, концентрати, цемент, пісок, щебінь та інші. Бункери поділяють на приймальні, проміжні або нагромаджувальні та навантажувальні.

Конструкція, форма і розміри бункерів залежать від багатьох факторів: компоновки споруди, призначення, запасу матеріалу, способів завантаження і розвантаження матеріалів, типу несучих конструкцій, фізичних властивостей матеріалів, що зберігаються.

Найбільш розповсюджені наступні типи бункерів: бункери з плоскими або похилими днищами; з двопохилими днищами; з пірамідальними днищами (симетричними або несиметричними); комбіновані; лоткового типу та інші.

За способом зведення бункери бувають монолітними, збірними та збірно-монолітними. Набули розповсюдження комбіновані бункери, в яких стіни виконуються із залізобетону, а воронки – з металу. Найбільш розповсюджені бункери із монолітного залізобетону. Це пояснюється такими причинами: на будівництві зводиться незначна кількість бункерів, що утруднює використання збірного залізобетону; монолітним бункерам можна надати будь-яку форму і ємність; монолітні бункери можуть зводитися за будь-якого ступеня механізації будівельних робіт. Поряд з цим монолітним бункерам притаманні і деякі недоліки: необхідність влаштування складної опалубки та риштування; ускладнене армування; необхідність поступового нарощування опалубки призматичної частини бункера; ускладнення зведення при від’ємних температурах.

Монолітні бункери в переважній більшості армуються окремими стержнями. Застосовують два способи армування: з відгинами та без відгинів. В якості робочої арматури використовують стержні класів А240С, А400С та А500С.

Основним навантаженням на бункери є власна вага його конструкцій та вага сипучих матеріалів, що зберігаються. При розвантаженні під час руху матеріалів виникають сили тертя по внутрішнім поверхням стін, але зусилля від тертя дуже незначні і ними в розрахунках нехтують.

Бункери являють собою складні просторові системи, розрахунок яких навіть у пружній стадії утруднений. В зв’язку з цим використовують інженерні методи, основані на дійсних схемах руйнування елементів бункерів. Експериментально засвідчено, що одиночні прямокутні в плані бункери під дією матеріалів руйнуються за декількома схемами: місцевий згин стін; руйнування стін (розрив) від горизонтального внутрішнього розпору; відрив воронки від призматичної частини; згин бункера в цілому з руйнуванням по нормальним або похилим перерізам. Міцність бункерів при будь якій схемі руйнування повинна бути забезпечена розрахунками. Стіни бункерів також розраховують за другою групою граничних станів, забезпечуючи їхню необхідну тріщиностійкість.